JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Erratum Notice
  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Erratum
  • Reprints and Permissions

Erratum Notice

Important: There has been an erratum issued for this article. Read More ...

Summary

الغرض من هذه الدراسة هو توفير مرجع مهم للتشغيل السريري القياسي للصور الحركية للواجهة الدماغية الحاسوبية (MI-BCI) للخلل الحركي للطرف العلوي بعد السكتة الدماغية.

Abstract

إن تأثير إعادة التأهيل للمرضى الذين يعانون من خلل وظيفي حركي معتدل أو شديد في الطرف العلوي بعد السكتة الدماغية ضعيف ، وهو ما كان محور البحث بسبب الصعوبات التي تمت مواجهتها. تمثل واجهة الدماغ الحاسوبية (BCI) تقنية حدودية ساخنة في أبحاث علم الأعصاب في الدماغ. يشير إلى التحويل المباشر للإدراك الحسي والصور والإدراك والتفكير للمستخدمين أو الموضوعات إلى أفعال ، دون الاعتماد على الأعصاب أو العضلات الطرفية ، لإنشاء قنوات اتصال وتحكم مباشرة بين الدماغ والأجهزة الخارجية. واجهة الدماغ والحاسوب للصور الحركية (MI-BCI) هي التطبيق السريري الأكثر شيوعا لإعادة التأهيل كوسيلة غير جراحية لإعادة التأهيل. أكدت الدراسات السريرية السابقة أن MI-BCI يحسن بشكل إيجابي الخلل الحركي لدى المرضى بعد السكتة الدماغية. ومع ذلك ، هناك نقص في مظاهرة العملية السريرية. تحقيقا لهذه الغاية ، تصف هذه الدراسة بالتفصيل علاج MI-BCI للمرضى الذين يعانون من خلل وظيفي معتدل وشديد في الأطراف العلوية بعد السكتة الدماغية وتظهر تأثير التدخل ل MI-BCI من خلال تقييم الوظائف السريرية ونتائج تقييم وظائف المخ ، وبالتالي توفير الأفكار والمراجع لتطبيق إعادة التأهيل السريري وآلية البحث.

Introduction

يعاني ما يقرب من 85٪ من مرضى السكتة الدماغية من خلل وظيفي حركي1 ، خاصة بسبب تأثير إعادة التأهيل المحدود للمرضى الذين يعانون من خلل وظيفي حركي معتدل وشديد في الطرف العلوي ، مما يؤثر بشكل خطير على قدرة المرضى على عيش حياة يومية مستقلة وكان محور وصعوبة البحث. تعرف واجهة الدماغ الحاسوبية غير الغازية (BCI) بأنها علاج ناشئ لإعادة تأهيل الخلل الحركي بعد السكتة الدماغية2. BCI هو التحويل المباشر للإدراك الحسي والصور والإدراك والتفكير للمستخدمين أو الموضوعات إلى أفعال ، دون الاعتماد على الأعصاب أو العضلات الطرفية ، لإنشاء قنوات اتصال وتحكم مباشرة بين الدماغ والأجهزة الخارجية3. في الوقت الحاضر ، تشمل نماذج BCI لإعادة التأهيل السريري الصور الحركية (MI) ، والإمكانات البصرية المستقرة (SSVEP) ، والإمكانات السمعية المستثارة (AEP) P3004 ، وأكثرها استخداما وملاءمة هي واجهة الدماغ والحاسوب للصور الحركية (MI-BCI). MI هو تدخل يستخدم الصور الحركية البصرية / الحركية لتصور تنفيذ المهام الحركية (مثل حركات اليد أو الذراع أو القدم). من ناحية ، أظهرت الدراسات السابقة أن تنشيط القشرة الحركية المرتبطة أثناء MI يشبه التنفيذ الحركي الفعلي5. من ناحية أخرى ، على عكس النماذج الأخرى ، يمكن ل MI تنشيط منطقة معينة من النشاط من خلال الذاكرة الحركية دون أي حافز خارجي لتحسين الوظيفة الحركية ؛ هذا يفضي إلى التنفيذ في مرضى السكتة الدماغية ، خاصة عندما يقترن بضعف السمع6.

علاوة على ذلك ، فقد ثبت أن MI-BCI له تأثير إيجابي على تحسين الخلل الحركي لدى مرضى السكتة الدماغية. ذكر Cheng et al. أنه بالمقارنة مع تدخل القفازات الروبوتية اللينة البسيطة ، أظهر القفاز الروبوتي الناعم القائم على MI-BCI جنبا إلى جنب مع المهام الموجهة لأنشطة الحياة اليومية تحسنا وظيفيا أكثر وضوحا وتجربة حركية أكثر ديمومة في مرضى السكتة الدماغية المزمنة بعد 6 أسابيع من التدخل. علاوة على ذلك ، كان قادرا أيضا على استنباط تصور الحركات الحركية7. بالإضافة إلى ذلك ، شمل Ang et al. 21 مريضا مزمنا بالسكتة الدماغية يعانون من خلل وظيفي معتدل إلى شديد في الأطراف العلوية للتدخل العشوائي. تم تقييم الوظيفة السريرية قبل وبعد التدخل من خلال تقييم Fugl-Meyer للطرف العلوي (FMA-UE). أظهرت النتائج أنه بالمقارنة مع تدخل الروبوت بالمقبض اللمسي البسيط (HK) (مجموعة HK) وتدخل علاج الذراع القياسي (مجموعة SAT) ، كان تأثير اكتساب الحركة ل HK بناء على تدخل MI-BCI (مجموعة BCI-HK) أفضل بكثير من تأثير المجموعتين الأخريين8. ومع ذلك ، فإن التشغيل المحدد ل MI-BCI لا يزال يتطلب معايير معيارية ، ويجب فهم آلية إعادة البناء العصبي تماما ، مما يحد من التطبيق السريري والترويج ل MI-BCI. لذلك ، من خلال إظهار عملية تدخل MI-BCI في مريض سكتة دماغية يبلغ من العمر 36 عاما يعاني من خلل حركي في الطرف العلوي ، ستلخص هذه الدراسة تغيرات النتائج الوظيفية وإعادة تشكيل وظائف المخ قبل التدخل وبعده لإثبات عملية التشغيل الكاملة ل MI-BCI وتقديم الأفكار والمراجع لتطبيق إعادة التأهيل السريري وأبحاث الآلية.

Protocol

تمت الموافقة على هذا المشروع من قبل جمعية الأخلاقيات الطبية للمستشفى الخامس التابع لجامعة قوانغتشو الطبية (الموافقة رقم. KY01-2021-05-01) في 19 أغسطس 2021. تم تسجيل التجربة في سجل التجارب السريرية الصيني (رقم التسجيل: NO. ChiCTR2100050162) في 19 أغسطس 2021. وقع جميع المرضى على نموذج الموافقة المستنيرة.

1. التوظيف

  1. معايير الإدراج
    1. تجنيد المرضى الذين يستوفون معايير تشخيص السكتة الدماغية التي صاغها المؤتمر الوطني الرابع للأمراض الدماغية الوعائية ؛ لديك سكتة دماغية مؤكدة عن طريق التصوير المقطعي المحوسب للدماغ أو التصوير بالرنين المغناطيسي مع مسار المرض ≥ 6 أشهر ؛ أصيب بسكتة دماغية أدت إلى خلل وظيفي في يد واحدة في مرحلة برونستروم 1-3 ؛ لديك تقييم معرفي في مونتريال (MoCA) ≥ 26 ؛ تتراوح أعمارهم بين 50 و 75 سنة ؛ تسود اليد اليمنى. قد وقعت طواعية على الموافقة المستنيرة.
  2. معايير الاستبعاد
    1. استبعاد المرضى الذين لديهم تاريخ سابق من كسر الطرف العلوي ، وتشوه الطرف العلوي ، وما إلى ذلك ؛ حالتهم غير مستقرة أو تحدث تغييرات أثناء التجربة ، مما يؤثر على النتائج التجريبية ؛ غير قادر على إكمال التجربة بسبب أمراض القلب والرئة والكبد والكلى الخطيرة وغيرها من أمراض الأعضاء الهامة ؛ خلل إدراكي شديد أو فقدان القدرة على الكلام. يعاني من اضطرابات عقلية خطيرة ؛ تناول الأدوية التي تقلل من عتبة النوبات ؛ لديك أي جهاز مزروع أو معدن قد يتأثر بالمجال المغناطيسي الناتج عن التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS).

2. تدريب MI-BCI

ملاحظة: تم اختيار روبوت إعادة التأهيل لوظيفة اليد العلوية بناء على الصور الحركية في هذه الدراسة. يتكون الجهاز من غطاء مخطط كهربية الدماغ (EEG) (الشكل 1 أ) ، ومحطة كمبيوتر (أي واجهة تحكم. الشكل 1B) ، مناور خارجي (الشكل 1E) ، وشاشة عرض كمبيوتر مقاس 23 بوصة (الشكل 1C).

  1. إعداد الموضوعات
    1. اشرح الغرض من التدريب وطريقته ولاحظها للموضوعات.
    2. ضع غطاء MI-BCI EEG على الموضوع للتأكد من أن نقطة Cz لرأس الموضوع تتزامن مع نقطة Cz للغطاء 9,10. نقطة Cz للموضوع هي رأس مركز الرأس. لتأكيد ذلك ، تحقق من نقطة تقاطع خط حبة الأذن والخط المتوسط البشري الذي يمر عبر مركز الأنف والحاجب. حدد نقطة Cz لغطاء EEG وفقا لنظام تحديد المواقع الدولي 10-20 EEG11.
    3. حافظ على الأذنين مكشوفتين من خط الأذن لغطاء الرأس ، واضبط حزام الذقن لإصلاح غطاء الرأس.
    4. أدخل 24 قطبا كهربائيا مغموسا في محلول ملحي عادي في أخدود غطاء EEG وقم بقص 2 قطب كهربائي مرجعي في شحمتي الأذن.
      ملاحظة: يجب حفظ القطب في حالة رطبة دون تقطيير. إذا كان القطب جافا جدا ، فستتأثر عملية اكتساب إشارة EEG. إذا كان القطب رطبا جدا ، فقد يؤثر المحلول الملحي المتساقط على الأداء الوظيفي للموضوع.
    5. بصفتك المشغل ، انتبه إلى اكتساب EEG أثناء التدريب. إذا كان هناك نطاق صغير من اضطراب EEG ، ففكر أولا فيما إذا كان القطب المقابل يظهر الجفاف أو نقص المياه أو حالات أخرى مع التدريب. في هذا الوقت ، أوقف التدريب والحصول على EEG على الفور وقم بترطيب القطب بشكل صحيح قبل استمرار التدريب.
    6. إذا كانت إشارة EEG بها نطاق واسع من الاضطراب ، ففكر أولا فيما إذا كان القطب المرجعي قد سقط أم لا. في هذا الوقت ، أوقف التدريب على الفور وقم بتثبيت القطب المرجعي في شحمة الأذن مرة أخرى.
    7. ضع المناور على المريض واضبطه على وضع تدريب مريح لمنع ألم الساعد في الطرف العلوي الناجم عن الإفراط في الشد أو الانزلاق.
  2. تشغيل البرمجيات
    1. افتح روبوت إعادة تأهيل وظيفة اليد للطرف العلوي MI-BCI ، وانقر فوق قائمة المستخدمين ، وأدخل معلومات المريض بما في ذلك الاسم واسم المرض وتاريخ الميلاد وتاريخ المرض وموقع الجانب المصاب.
    2. اضبط استقرار إشارة EEG على عدم وجود فوضى واضحة.
    3. انقر فوق الزر Resting EEG للسماح للمريض بإكمال عملية اكتساب EEG أثناء الراحة وفقا للمطالبات الصوتية والنصية: يرجى إغلاق عينيك للاسترخاء ويرجى فتح عينيك. هذا يستمر لمدة 60 ثانية.
    4. انقر فوق الزر إعداد المهمة لتعيين صعوبة المهمة ومدة التدريب. اضبط صعوبة التدريب الأولية لأعلى أو لأسفل من المستوى 9 وفقا للوضع الفعلي للمرضى ، واضبط مدة التدريب على 30 دقيقة.
    5. أثناء التدريب ، سيقوم نظام MI-BCI تلقائيا بضبط صعوبة المهمة وفقا لأداء المريض. تحقق من صعوبة التدريب كما ينعكس في حجم الأشياء التي تم الإمساك بها ؛ كلما زادت صعوبة المهمة ، كلما تم استيعاب الأشياء بشكل أدق.
    6. انقر فوق الزر "مهمة EEG" لبدء التدريب الرسمي. تعرض الشاشة الموجودة على جانب المريض: يرجى إغلاق عينيك والاسترخاء لمدة 5 ثوان.
    7. بعد 5 ثوان ، تعرض الشاشة الموجودة على جانب المريض: يرجى فتح عينيك وتخيل يدك مفتوحة / قم بعمل قبضة ، والتي تستمر لمدة 3 ثوان. اطلب من المريض اتباع الأوامر التي تظهر على الشاشة.
    8. تعرض الشاشة الموجودة على جانب المريض الفيديو / الفيديو الافتتاحي ، لمساعدة المريض على محاكاة الإجراءات التي أظهرها الفيديو في الخيال. اطلب من المريض أداء مهمة خيال الحركة هذه التي تستمر لمدة 5 ثوان.
    9. يستخرج النظام إشارة EEG للخيال الحركي للمريض ، ويستخدم الخوارزمية لتحليل درجة النية الحركية ، ويعرضها على شاشة جانب المريض. تحقق من ملاحظات الروبوت ، والتي سيتم عرضها في 4 ثوان.
      ملاحظة: النموذج الذي اعتمده نظام MI-BCI هو FBCNet (تصفية متعددة النطاقات + التفاف فصل القناة + طبقة التباين + FC) لاستخراج الميزات وتسجيل إشارات EEG12. يتم تحديد قيمة عتبة نظام MI-BCI بناء على عدد كبير من بيانات التجارب السريرية وخوارزمية EEG الأساسية. قيمة العتبة هي 60 نقطة.
    10. تحقق من نية المحرك المعروضة. إذا كانت نية المريض الحركية ≥ 60 نقطة (قيمة العتبة) ، يدرك النظام أن الإجراء المحدد قد تحقق. إذا كانت نية المريض في التحرك < 60 نقطة ، وقرر النظام أن المريض لا يمكنه أداء الحركة المحددة ، فتأكد من أن الصوت يطالب المريض بالاستمرار وعدم الشعور بالإحباط ويلتزم المريض بذلك.
    11. أثناء عملية التدريب ، لاحظ شكل موجة EEG في الوقت الفعلي. إذا كان هناك أي موقف غير طبيعي ، فقم بتعليق التدريب في الوقت المناسب ، وأعد تشغيل التدريب بعد ضبط الإشارة لتكون مستقرة. إذا كان المريض يعاني من ألم أو إزعاج أثناء التدريب ، فتوقف عن التدريب وسجل سبب الإنهاء.

3. التقييم السريري

  1. جمع المعلومات
    1. جمع وتسجيل المعلومات الشخصية الأساسية حول الموضوعات ، مثل الاسم والجنس وتاريخ الميلاد ومستوى التعليم وما إلى ذلك.
    2. أكمل جمع التاريخ الطبي للموضوع ، مثل التاريخ السريري ، وتاريخ الدواء ، والتاريخ الشخصي ، وما إلى ذلك.
  2. تقييم الوظيفة الحركية
    1. تقييم تقييم Fugl-Meyer للطرف العلوي (FMA-UE)13 على موضوعات السكتة الدماغية.
      مجموع الدرجات هو 66. كلما ارتفعت الدرجة ، كان الأداء الوظيفي للمريض أفضل.
    2. تقييم اختبار وظيفة وولف الحركية (WMFT)14 على موضوعات السكتة الدماغية. النتيجة الإجمالية هي 85. كلما ارتفعت الدرجة ، كان الأداء الوظيفي للمريض أفضل.
  3. تقييم الوظيفة المعرفية
    1. تقييم فحص الحالة العقلية المصغر (MMSE)15 على موضوعات السكتة الدماغية. وفقا للمستوى التعليمي ، قسم العلامة إلى الأميين ≤17 ، ومستوى التعليم في المدرسة الابتدائية ≤20 ، ومستوى التعليم في المدرسة الإعدادية وما فوق ≤24.
  4. تقييم الوظيفة العاطفية
    1. تقييم مقياس هاملتون للقلق (HAMA)16 على موضوعات السكتة الدماغية. نطاقات النتيجة هي: ≥21 ، هناك قلق واضح. ≥14 نقطة ، بالتأكيد لديك قلق. وأكثر من 7 نقاط ، قد يكون القلق. تشير الدرجة الأقل من 7 إلى عدم وجود أعراض للقلق.
    2. تقييم مقياس هاملتون للاكتئاب (HAMD)17 على موضوعات السكتة الدماغية. درجة < 7 متوسطة ، ودرجة 7-17 تشير إلى أن الفرد قد يكون مصابا بالاكتئاب ، وتشير الدرجة 17-24 إلى أنه يمكن تشخيص الفرد بالاكتئاب ، وتشير الدرجة >24 إلى أن الفرد يعاني من اكتئاب حاد.

4. تقييم وظائف المخ fNIRS

في هذه الدراسة ، ضع 10 مصادر و 12 كاشفا على أغطية رأس اختبار fNIRS لتتوافق مع المناطق الثمانية ذات الأهمية (ROIs) في هذه الدراسة ، بما في ذلك قشرة الفص الجبهي الظهري الجانبي الثنائي (DLPFC) ، وقشرة المروج الظهري الجانبي (PMC) ، والقشرة الحركية الأولية الظهرية الجانبية (M1) ، والقشرة الحسية الأولية الظهرية الجانبية (S1; الشكل 2).

  1. إعداد الموضوع
    1. اشرح الغرض من التدريب وطريقته ودونها للمواضيع. التأكد من أن الأشخاص يفهمون التجربة وعلى دراية بالإجراءات ذات الصلة ؛ هذا يساعد على تحسين امتثال المريض.
    2. ضع غطاء رأس اختبار fNIRS على الموضوع ، وحدد نقطة Cz لرأس الموضوع ، وتأكد من أنه يتزامن مع نقطة Cz لغطاء الرأس كما هو موضح في الخطوة 2.1.2.
    3. اضبط غطاء الرأس للهدف للتأكد من أن كلتا الأذنين مكشوفتان من خط الأذن للغطاء ، وحواف الأذن الثنائية للغطاء مثبتة بشكل طبيعي على عملية الخشاء الثنائية ، والحافة الأمامية للغطاء مثبتة بشكل طبيعي على الجبهة ، والحافة الخلفية مثبتة بشكل طبيعي على الجزء القذالي الخلفي. اضبط شريط الذقن لإصلاح الغطاء.
    4. اضبط ضيق حزام الفك بشكل مناسب. إذا كان فضفاضا جدا ، فسيؤدي ذلك إلى إزاحة غطاء الرأس أثناء التجربة ، مما سيؤدي إلى تحديد المواقع بشكل غير دقيق ويؤثر على اكتساب الإشارة. إذا كان ضيقا جدا ، فسوف يتسبب ذلك في إزعاج الموضوع ، مما يقلل من الامتثال ويؤثر على الأداء الوظيفي للموضوع.
  2. ما قبل جمع البيانات وجمعها
    1. أدخل برنامج التحكم fNIRS ، وحدد الموضوع التجريبي ، وقم بإنشاء ملفات علاج المريض وفقا لمعلومات المريض.
    2. انقر فوق زر التجميع المسبق لمعايرة الإشارات. وفقا لشدة إشارة الموقع المعروض بواسطة نظام تصوير الدماغ الوظيفي القريب من الأشعة تحت الحمراء ، قم بتحسين شدة الإشارة واستقرار الموقع عن طريق ضبط مصدر الضوء أو مستقبل غطاء الرأس بحيث يكون أقرب إلى فروة رأس الموضوع.
    3. عندما يعرض النظام جميع المواقع باللون الأخضر ، تكون قوة الإشارة مستقرة. أوقف التجميع المسبق وانقر فوق زر الكسب التلقائي لإجراء الضبط النهائي للإشارة.
      ملاحظة: في عملية ما قبل الجمع ، يقدم نظام التصوير الوظيفي للدماغ القريب من الأشعة تحت الحمراء ألوانا مختلفة لتمثيل قوة إشارة المواقع. يمثل اللون الرمادي قوة إشارة منخفضة ، ويمثل اللون الأصفر قوة إشارة جيدة ، ويمثل اللون الأخضر قوة إشارة ممتازة ، ويمثل اللون الأحمر قوة إشارة مفرطة القوة.
    4. انقر فوق الزر ابدأ لجمع الإشارات. مراقبة وتسجيل الظروف المختلفة في التجربة ، مثل تقلبات الإشارة وضعف ملامسة القطب.
  3. fNIRS-تقييم المهمة الحركية
    1. حدد نموذج المهمة الحركية في نظام fNIRS.
    2. ضع الطرف العلوي للمريض على طاولة الاختبار واطلب من المريض الراحة لمدة 10 ثوان قبل التجربة.
    3. اطلب من المريض اتباع إيقاع التمرين للإمساك باليد المصابة في ثلاث كتل أثناء التجربة ، كل كتلة تتضمن مهمة 30 ثانية و 30 ثانية راحة. تتكون كل مهمة من 15 تجربة ، تتضمن كل تجربة 1 ثانية تجتاح و 1 ثانية فتح القبضة.
    4. خلال كل راحة ، اطلب من المرضى إغلاق أعينهم والراحة. إذا كان الشخص غير قادر على الإمساك باليد المصابة ، فاطلب من الشخص إجراء تمرين للصور الحركية. يستمر الاختبار لمدة 190 ثانية (الشكل 3). بعد اكتمال جميع الكتل الثلاثة ، قم بإنهاء المهمة وحفظ البيانات واستيرادها إلى قاعدة البيانات التي تم إنشاؤها ذاتيا.
  4. تقييم المهام المعرفية fNIRS (مهمة ستروب)
    1. قم بتشغيل برنامج البحث السلوكي واختر نموذج المهمة المعرفية . حدد ملفات علاج المريض ثم حدد اختبار التطابق.
    2. اطلب من الشخص وضع اليد السليمة على زر لوحة المفاتيح ، ثم اطلب من الهدف أن يستريح لمدة 10 ثوان قبل بدء التجربة. قم بإجراء ثلاث كتل من اختبار التطابق ، تتضمن كل كتلة مهمة 60 ثانية و 30 ثانية للراحة. تتكون كل مهمة من 10 تجارب ، تتكون كل منها من تثبيت 2000 مللي ثانية واستجابة تحفيز 4000 مللي ثانية بمدة إجمالية تبلغ 280 ثانية (الشكل 4).
      1. عندما يتم عرض الرمز الأيسر على يسار خط الحقل ، اضغط على الزر ← على لوحة المفاتيح في أقرب وقت ممكن وفقا لمعنى الحرف (أي اليسار).
      2. عندما يتم عرض الرمز الأيمن على يسار شبكة الحقل ، انقر فوق الزر → على لوحة المفاتيح في أقرب وقت ممكن وفقا لمعنى الحرف (أي اليمين).
    3. حدد اختبار التناقض ؛ الإجراء هو نفس الإجراء الخاص باختبار التطابق.
      1. عندما يتم عرض الرمز الأيمن على يسار خط الحقل ، تجاهل معنى الحرف واضغط على الزر ← على لوحة المفاتيح في أقرب وقت ممكن وفقا للموضع الذي يظهر فيه النص (أي اليسار).
      2. عندما يتم عرض الرمز الأيسر على الجانب الأيمن من خط الحقل ، تجاهل معنى الحرف وانقر فوق الزر → على لوحة المفاتيح في أسرع وقت ممكن وفقا لموضع النص (أي اليمين).
    4. أكمل المهمة واحفظ البيانات وقم بتصديرها إلى قاعدة البيانات التي تم إنشاؤها ذاتيا.

5. ما بعد العلاج

  1. إجراء التقييم كما هو الحال لتقييم الوظيفة السريرية وتقييم وظائف الدماغ fNIRS في مرحلة ما قبل العلاج. قم بإجراء جميع التقييمات بعد نهايةالجلسة التدريبية العاشرة (انظر الخطوات من 3.1 إلى 4.4 للحصول على التفاصيل).

6. معالجة البيانات وتحليلها

  1. تلخيص وتحليل المعلومات الشخصية للمرضى وبيانات مقياس التقييم السريري.
  2. استخدم برنامجا تجاريا للمعالجة المسبقة للبيانات القريبة من الأشعة تحت الحمراء. إجراء القضاء على الفاصل الزمني والتحف الحركة لاختبارات التداخل ، واختيار مرشح تمرير النطاق (0.01-0.2 هرتز) لإزالة الضوضاء ، وحساب التغيرات النسبية للهيموغلوبين المؤكسج (HbO) والهيموغلوبين غير المؤكسج (HbR) وفقا لقانون بير لامبرت المعدل وتحويل إشارة الكثافة الضوئية إلى إشارة تركيز الأكسجين في الدم.
    ملاحظة: HbO أكثر حساسية للتغيرات بين الظروف المختلفة من HbR ، لذلك يتم استخدام بيانات HbO فقط في مخطط الدراسة هذا للتحليل اللاحق.
  3. حدد HbO في نوع الأكسجين في الدم كبيانات تحليل. قم بإعداد مصفوفة تصميم GLM وحدد مرحلة المهمة في المهمة. انقر فوق الزر تقدير لتناسب مصفوفة التصميم المحددة مع البيانات التي تم جمعها.
  4. استخدم نموذج الارتباط الخطي المعمول به لحساب قيمة بيتا في كل عائد استثمار. تصدير المعلمات ومعدل الدقة (ACC) ووقت الاستجابة (RT) في مهمة Stroop من خلال برنامج البحث السلوكي.

النتائج

تقدم الدراسة الوظيفة السريرية وإعادة تشكيل وظائف المخ قبل وبعد تدخل MI-BCI في مريض سكتة دماغية يبلغ من العمر 36 عاما. بعد أكثر من 4 أشهر من النزيف الدماغي ، أظهرت نتائج التصوير تركيز النزيف المزمن في الفص الجبهي الأيمن ومنطقة العقد القاعدية اليمنى - منطقة التاج الإشعاعي. تم تشخيص المريض بخلل وظ...

Discussion

فترة إعادة التأهيل للخلل الحركي المعتدل والشديد في الطرف العلوي بعد السكتة الدماغية طويلة والتعافي صعب ، والذي كان دائما محور أبحاث إعادة التأهيل السريري18. التدريب التقليدي لإعادة تأهيل الأطراف العلوية هو في الغالب تدخل محيطي بسيط أو تدخل مركزي19. وفي الوقت نفسه...

Disclosures

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

تم دعم هذه الدراسة من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم في مقاطعة قوانغدونغ (رقم 2023A1515010586) ، مشروع بناء تكنولوجيا الخصائص السريرية في قوانغتشو (2023C-TS19) ، مشروع تخطيط علوم التعليم في مقاطعة قوانغدونغ (رقم 2022GXJK299) ، برنامج التوجيه العام للصحة وتنظيم الأسرة في بلدية قوانغتشو (20221A011109 ، 20231A011111) ، 2022 قوانغتشو جودة تدريس التعليم العالي ومشروع إصلاح التدريس في إصلاح التدريس في التعليم العالي المشروع العام (رقم 2022JXGG088 / 02-408-2306040XM) ، مشروع خطة تحسين قدرة الابتكار لطلاب جامعة قوانغتشو الطبية لعام 2022 (رقم PX-66221494 / 02-408-2304-19062XM) ، مشروع تخطيط علوم التعليم على مستوى المدرسة لعام 2021 (2021: NO.45) ، 2023 صندوق البناء الرئيسي للطلاب الجامعيين من الدرجة الأولى للجامعة رفيعة المستوى (2022JXA009 ، 2022JXD001 ، 2022JXD003) / (02-408-2304-06XM) ، مشروع البحث الجامعي لمكتب قوانغتشو التعليمي (رقم 202235384) ، 2022 مشروع جودة التدريس الجامعي وإصلاح التدريس بجامعة قوانغتشو الطبية (2022 رقم 33) ، المؤسسة الوطنية للعلوم بمقاطعة قوانغدونغ (رقم 2021A1515012197) ، ومؤسسة قوانغتشو والجامعة (رقم 202102010100).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
MI-BCIRui Han, ChinaRuiHan BangdeNA
E-Prime version 3.0behavioral research software.
fNIRSHui Chuang, ChinaNirSmart-500NA
NirSparkpreprocess near-infrared data

References

  1. Dawson, J., et al. Vagus nerve stimulation paired with rehabilitation for upper limb motor function after ischaemic stroke (VNS-REHAB): a randomised, blinded, pivotal, device trial. Lancet. 397 (10284), 1545-1553 (2021).
  2. Lin, Q., et al. The Frequency Effect of the Motor Imagery Brain Computer Interface Training on Cortical Response in Healthy Subjects: A Randomized Clinical Trial of Functional Near-Infrared Spectroscopy Study. Frontiers in Neuroscience. 16, 810553 (2022).
  3. Carino-Escobar, R. I., et al. Longitudinal Analysis of Stroke Patients' Brain Rhythms during an Intervention with a Brain-Computer Interface. Neural Plasticity. 2019, 7084618 (2019).
  4. Mane, R., Chouhan, T., Guan, C. BCI for stroke rehabilitation: motor and beyond. Journal of Neural Engineering. 17 (4), 041001 (2020).
  5. Khan, M. A., Das, R., Iversen, H. K., Puthusserypady, S. Review on motor imagery based BCI systems for upper limb post-stroke neurorehabilitation: From designing to application. Computers In Biology And Medicine. 123, 103843 (2020).
  6. Hendricks, H. T., van Limbeek, J., Geurts, A. C., Zwarts, M. J. Motor recovery after stroke: a systematic review of the literature. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 83 (11), 1629-1637 (2002).
  7. Cheng, N., et al. Brain-Computer Interface-Based Soft Robotic Glove Rehabilitation for Stroke. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 67 (12), 3339-3351 (2020).
  8. Ang, K. K., et al. Brain-computer interface-based robotic end effector system for wrist and hand rehabilitation: results of a three-armed randomized controlled trial for chronic stroke. Frontiers in Neuroengineering. 7, 30 (2014).
  9. Nuwer, M. R., et al. IFCN standards for digital recording of clinical EEG. The International Federation of Clinical Neurophysiology. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 52, 11-14 (1999).
  10. Klem, G. H., Lüders, H. O., Jasper, H. H., Elger, C. The ten-twenty electrode system of the International Federation. The International Federation of Clinical Neurophysiology. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 52, 3-6 (1999).
  11. Uwe Herwig, ., Peyman Satrapi, ., Schönfeldt-Lecuona, C. Using the international 10-20 EEG system for positioning of transcranial magnetic stimulation. Brain Topography. , (2003).
  12. Mane, R., Robinson, N., Vinod, A. P., Lee, S. W., Guan, C. A Multi-view CNN with Novel Variance Layer for Motor Imagery Brain Computer Interface. Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2020, 2950-2953 (2020).
  13. Sanford, J., Moreland, J., Swanson, L. R., Stratford, P. W., Gowland, C. Reliability of the Fugl-Meyer assessment for testing motor performance in patients following stroke. Physical Therapy. 73 (7), 447-454 (1993).
  14. Martinez, C., et al. A Reaching Performance Scale for 2 Wolf Motor Function Test Items. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 101 (11), 2015-2026 (2020).
  15. Dufouil, C., et al. Population norms for the MMSE in the very old: estimates based on longitudinal data. Mini-Mental State Examination. Neurology. 55 (11), 1609-1613 (2000).
  16. Thompson, E. Hamilton Rating Scale for Anxiety (HAM-A). Occupational Medicine. 65 (7), 601 (2015).
  17. Zimmerman, M., Martinez, J. H., Young, D., Chelminski, I., Dalrymple, K. Severity classification on the Hamilton Depression Rating Scale. Journal of Affective Disorders. 150 (2), 384-388 (2013).
  18. Bai, X., et al. Different Therapeutic Effects of Transcranial Direct Current Stimulation on Upper and Lower Limb Recovery of Stroke Patients with Motor Dysfunction: A Meta-Analysis. Neural Plasticity. 2019, 1372138 (2019).
  19. Dimyan, M. A., Cohen, L. G. Neuroplasticity in the context of motor rehabilitation after stroke. Nature Reviews Neurology. 7 (2), 76-85 (2011).
  20. Bai, Z., Fong, K. N. K., Zhang, J. J., Chan, J., Ting, K. H. Immediate and long-term effects of BCI-based rehabilitation of the upper extremity after stroke: a systematic review and meta-analysis. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 17 (1), 57 (2020).
  21. Yang, W., et al. The Effect of Brain-Computer Interface Training on Rehabilitation of Upper Limb Dysfunction After Stroke: A Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Frontiers in Neuroscience. 15, 766879 (2021).
  22. Pandian, S., Arya, K. N. Stroke-related motor outcome measures: do they quantify the neurophysiological aspects of upper extremity recovery. Journal of Bodywork and Movement Therapies. 18 (3), 412-423 (2014).
  23. Potter, S. M., El Hady, A., Fetz, E. E. Closed-loop neuroscience and neuroengineering. Frontiers in Neural Circuits. 8, 115 (2014).
  24. Nowak, D. A., Grefkes, C., Ameli, M., Fink, G. R. Interhemispheric competition after stroke: brain stimulation to enhance recovery of function of the affected hand. Neurorehabilitation and Neural Repair. 23 (7), 641-656 (2009).

Erratum


Formal Correction: Erratum: Motor Imagery Brain-Computer Interface in Rehabilitation of Upper Limb Motor Dysfunction After Stroke
Posted by JoVE Editors on 9/14/2023. Citeable Link.

An erratum was issued for: Motor Imagery Brain-Computer Interface in Rehabilitation of Upper Limb Motor Dysfunction After Stroke. The Authors section was updated from:

Yongchun Jiang1,2,3
Junxiao Yin4
Biyi Zhao1,3,5
Yajie Zhang1,3
Tingting Peng1,3
Wanqi Zhuang1,3
Siqing Wang1,3
Siqi Huang1,3
Meilian Zhong1,2,3
Yanni Zhang1,3
Guibing Tang1,3
Bingchi Shen6
Haining Ou1,3
Yuxin Zheng2,3 
Qiang Lin2,3
1Guangzhou Medical University
2Department of Rehabilitation Medicine, The Seventh Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University
3Department of Rehabilitation Medicine, The Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University
4Clinical Medical College of Acupuncture and Rehabilitation, Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine
5School of Traditional Chinese Medicine, Jinan University
6Department of Stomatology, Second Clinical Medical College, Dongguan Campus of Guangdong Medical University
 

to:

Yongchun Jiang1,2,3
Junxiao Yin4
Biyi Zhao1,3,5
Yajie Zhang1,3
Tingting Peng1,3
Wanqi Zhuang1,3
Siqing Wang1,3
Siqi Huang1,3
Meilian Zhong1,3
Yanni Zhang1,3
Guibing Tang1,3
Bingchi Shen6
Haining Ou1,3
Yuxin Zheng2,3 
Qiang Lin2,3
1Guangzhou Medical University
2Department of Rehabilitation Medicine, The Seventh Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University
3Department of Rehabilitation Medicine, The Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University
4Clinical Medical College of Acupuncture and Rehabilitation, Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine
5School of Traditional Chinese Medicine, Jinan University
6Department of Stomatology, Second Clinical Medical College, Dongguan Campus of Guangdong Medical University
 

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved